O₂

热量、冷却剂与蒸汽涡轮机限制

热量中等

计算热容量、选择冷却剂,并让涡轮机本体保持在运行温度内。

热容量储热,导热率传热

比热容决定一定质量的物质改变温度需要多少能量。导热率描述热量传递,并不表示能储存多少热。大池的质量和比热容都较高,因此能吸收很多热,但它只是储备,不会消除热量。

元素比热容导热率
4.179 DTU/g/°C0.609 DTU/m/s/°C
污染水4.179 DTU/g/°C0.58 DTU/m/s/°C
石油1.76 DTU/g/°C2 DTU/m/s/°C
超级冷却剂8.44 DTU/g/°C9.46 DTU/m/s/°C

对于不发生相变的单一物质:热量(kDTU)= 质量(kg)× 比热容(DTU/g/K)× 温差(K)。1,000 kg 水升温 10 度需要 41,790 kDTU。若没有其他热交换,持续输入 10 kDTU/s 需要 4,179 秒,即 6.965 周期。

液温调节器把热量搬到周围

液温调节器使通过的液体降温 14 度,工作时消耗 1,200 W。以 10 kg/s 处理水时,会从液体中搬走 585.06 kDTU/s。热量进入机器周围,没有散热去处就会持续升温。不同冷却剂的比热容会改变搬运热量,即使降温幅度和额定功率相同。

保持涡轮机本体低于运行上限

蒸汽涡轮机的蒸汽进气温度门槛为 125 °C,本体最高运行温度为 100 °C,这是两项不同条件。满流量时最多吸入 2 kg/s 蒸汽,排出 95 °C ,最多发电 850 W。200 °C 蒸汽满流量可达到额定输出;蒸汽更热也不会取消功率上限。

涡轮机还会加热自身:运行时产生 4 kDTU/s 基础热量,加上从蒸汽移除热量的 10%。除了供蒸汽,还要冷却本体。不要把更高的过热损坏温度当作运行上限,也不要在扣除调节器与泵耗电之前把全部发电当成净收益。

相变需要单独计算

不仅要看相变温度,也要看生成物;某些相变会产生多种物质。冷却剂在管中冻结或沸腾后,就不再是回路设计所需的液体。留出完整的调节器降温余量,而不只检查入口温度。

English·한국어·Русский·简体中文